Transistor circuit calculate. Current. Voltage. Gain.

Транзистор расчёт схем. Ток. Напряжение. Усиление.

# ... dfiles.eu, Скачать справочник, расчет схем на транзисторах, 1969 год.

... Теперь, давайте внимательно пролистаем предложенный к ознакомлению справочник Transistor circuit design / Расчет схем на транзисторах, 1969 года выпуска ... 600 страниц убористого текста с картинками, схемами и графиками в формате DjVu ... В справочнике заложены более 80 параметров описания и тестирования транзисторов, а также - более 580 формул расчета работы транзисторных каскадов, включая логические преобразования ... Не вдаваясь в подробности изобилия математических вычислений и графиков, стоит попытаться разобраться, о чем авторы справочника - хотели предупредить или рассказать ...

В любой момент времени транзистор находится в одном из трех состояний / режимов работы : ...
Активный - эмиттерный и коллекторный переходы смещены в противоположных направлениях ...
Насыщение - эмиттерный и коллекторный переходы смещены в одном направлении ; транзистор открыт ...
Отсечка - эмиттерный и коллекторный переходы смещены в обратных направлениях ; транзистор заперт / закрыт ; эмиттер может иметь нулевое смещение ...

Идеальный усилитель - должен усиливать, как входной сигнал, так и входной шум, и не должен привносить дополнительного шума ...

Минимальный сигнал, различаемый усилителем - определяется ложным сигналом, возникающим в самом усилителе ...
В усилителе переменного тока, предел различимости - определяется шумами и чувствительностью ...
В усилителе постоянного тока, на предел различимости - влияет фактор дрейфа выходного тока (дрейф переходов транзистора) ...
В много / каскадных усилителях, дрейф всего усилителя - определяется по первому каскаду - с относительно небольшим коэффициентом усиления ...

Зависимость коэффициента усиления h21э от тока эмиттера ... Объясняется явлением модуляции проводимости (рекомбинации дырок и электронов), рост и снижение усиления от тока эмиттера ...

Зависимость коэффициента усиления h21э от тока коллектора ... Параметр h21э - мало зависит от напряжения и тока коллектора, хотя чрезмерное превышение предельных значений - может понизить и его ... Уравнения показывают, что усиление - меняется пропорционально току коллектора ... Действительно, увеличив коллекторный ток - усиление возрастает, а входное сопротивление - падает, что приводит к падению напряжения полезного входного сигнала и его потере ... Регулировка ОС, с целью восстановить входное сопротивление - снижает чувствительность ... Нельзя достичь увеличение коэффициента усиления по напряжению - путем увеличения тока коллектора - выше оптимальной величины ...

Создание усилителей постоянного тока - представляет серьезную проблему ... На первый взгляд, кажется достаточным - убрать из схемы элементы, препятствующие движению постоянного тока : конденсаторы и катушки ... Усилители на каскадах, соединенных только резисторами - действительно : будут работать с постоянными и переменными входными напряжениями, однако - нигде не применяются, так как : не могут отличить внешние сигналы от внутренних, сгенерированных собственными цепями ... В усилителе, реагирующем только на сигналы переменного тока - не существует ошибок, накопленных из-за дрейфа ... Поэтому, часто - постоянный сигнал превращают в переменный, обрабатывают, и снова - выпрямляют ...

Обратный ток коллекторного перехода Iкбо - особенно важен при установке режима смещения транзистора ... Является причиной саморазогрева и теплового пробоя ...

Малые токи коллектора и низкое напряжение коллектор - база позволяют получить наилучшие показатели низкочастотного шума ... Часто, меры снижения дрейфа - приводят и к снижению шума ... Оптимальное значение шума - имеет место быть, при сопротивлении источника сигнала : в несколько кОм ... Снижение тока коллектора - приводит к падению усиления каскада ... Для снижения шума : ток коллектора должен быть 0,1 мА, а напряжение = 6 вольт или ниже ...

Выбор тока и напряжения смещения транзистора ... Оптимальный режим смещения по постоянному току, для каждого транзисторного каскада - определяется : предполагаемыми характеристиками схемы ... ; оптимальными параметрами и предельными характеристиками транзисторов ... Напряжение коллекторного питания должно быть вдвое больше амплитуды на нагрузке ... Ток постоянного коллекторного питания должно быть вдвое больше амплитуды переменного тока на нагрузке ...

Однако, в усилителе, с равными сопротивлениями источника и нагрузки - общие коэффициенты усиления тока и напряжения - должны быть равны ... При этом - рекомендуется : ...
Ток смещения коллектора первого каскада - установить, сравнительно низким, для полной входной проводимости, стабилизировать входное сопротивление, а также - снизить шумы и дрейф ...
Ток смещения коллектора последнего каскада - следует задавать большей величины, для того, чтобы получить большее выходное напряжение ...

Влияние емкости транзистора на параметры малых сигналов и ее нейтрализация ... Влияние на снижение усиления при увеличении частоты, через сопротивление базы и емкость коллектора ...

Комплексные полные сопротивления транзисторов ... Влияние реактивных сопротивлений на тепловую устойчивость ... Избыточная индуктивность L может привести к пробою транзистора ... Избыточная емкость C может привести к нестабильной работе каскада транзистора ... Контур LC, с большой добротностью Q, в цепи эмиттера - препятствует прохождению тока по цепи эмиттера ...

ОС, обратная связь ... Обычно используется в транзисторном усилителе ... Для ослабления влияния изменения параметров транзистора на коэффициент усиления ... Для уменьшения нелинейных искажений ... Для улучшения частотной характеристики усилителя ... В УВЧ, обратная связь по постоянному току - обеспечивает стабильность режимов работы каскада по постоянному току - при замене транзисторов или при изменении температуры ... Обратная связь расширяет полосу пропускаемых частот, стабилизирует усиление схемы, снижает выходное сопротивление и увеличивает входное ...
Условия ОС, чтобы усилитель не перенасыщался / не самовозбуждался ...
Если, усиление петли ОС больше единицы, то угол сдвига фазы в петле обратной связи - должен быть меньше 360 градусов ...
Если, угол сдвига фазы петли ОС равен 360 градусов, то усиление в петле обратной связи - должен быть меньше единицы ...

ВЧ усилители ... Обычно, ООС / отрицательная обратная связь - повышает стабильность работы и увеличивает ширину полосы пропускания - за счет снижения коэффициентов усиления по току и напряжению ...
Последовательная ООС - рекомендуется для усилителей с высоким входным сопротивлением ...
Параллельная ООС - рекомендуется в каждом каскаде, чтобы получить малые : входное и выходное сопротивления усилителя ... Так как сопротивления примерно одинаковы, то и коэффициенты по току и напряжению - также будут примерно равны ...

Важной проблемой, при конструировании ВЧ / ПЧ усилителей - является внутренняя обратная связь в транзисторах ... Пассивные элементы способствуют само / генерации ; влияют на зависимость входного сопротивления от сопротивления нагрузки ... Это вызывает определенные трудности ... Существуют два метода уменьшения внутренней ОС транзисторов : 1) нейтрализация и 2) расстройка контуров ... В общем, нейтрализация, это - процесс компенсирования нежелательных явлений - подходящим способом ... Оба метода имеют свои плюсы и минусы ...

Дифференциальный усилительный каскад ... Использование местной ООС / отрицательной обратной связи (в усилителях постоянного тока, для стабилизации рабочей точки) - неизменно снижает коэффициент усиления и чувствительность ... Однако же, уменьшение дрейфа, с помощью компенсации - не существенно влияет на усиление и чувствительность ... Компенсация дрейфа образуется в схеме на двух идентичных транзисторах дифференциального каскада с эмиттерной связью ... Компенсация дрейфа в дифференциальном усилителе - зависит от разницы температуры транзисторов (для выравнивания - установить транзисторы на общий радиатор) ... Второй каскад дифференциального усилителя, может : как - способствовать, так и - препятствовать дрейфу первого каскада ...

На транзисторах одной структуры, уровень напряжения на коллекторах - поднимается, от каскада к каскаду, что требует установки резисторных делителей напряжения коллекторных цепей, для его снижения - до требуемого уровня ... Ни один полупроводниковый прибор - не работает, как идеальный ключ (выключатель) ... Сопротивление коллектор - эмиттер не равно нулю, когда транзистор открыт / замкнут для проводимости ... Сопротивление транзистора - не равно бесконечности, когда он закрыт / разомкнут ...

Схемы УНЧ - особенно важна стабильность рабочей точки, а не тока смещения ...

УЗЧ ... Класс, или режим A - тип работы транзистора выходного каскада всегда в линейном режиме ... Для уменьшения нелинейных искажений используются небольшие, но не нулевые токи покоя ... Класс, или режим B - тип работы схемы, когда транзистор усиливает ... Только половину синусоиды (однотактный, полосовой, с возможным восстановлением исходной формы) ... Или разные половины синусоиды (двухтактный, с последующим суммированием) ... Работа в режиме B обеспечивается выбором рабочей точки ... Режим B предназначен для увеличения КПД усилителя ...

АРУ, автоматическая регулировка усиления, в УЗЧ - представляет собой управление проходными характеристиками усилителя, с помощью напряжения постоянного тока, пропорциональное входному сигналу ... Цель АРУ - сужение динамического диапазона регулируемого сигнала, причем : это должно достигаться - без заметного искажения входного сигнала ...

Стабилизаторы напряжения ... Следует отметить, что стабилизация осуществляется путем сравнения части выходного напряжения с падением напряжения на опорном элементе ; любая разница - используется для управления последующим регулирующим элементом (транзистором) ... В транзисторных стабилизаторах, в качестве опорного элемента - часто применяет кремниевые опорные диоды ... Стабилитроны обладают достаточно стабильным напряжением стабилизации в широком интервале обратных токов ... Стабилитроны с низким пробивным напряжением (5в и ниже) характеризируются более отрицательным ТКН / температурным коэффициентом напряжения ... Для снижения ТКН и сопротивления (одного мощного, с высоким напряжением) - целесообразно применять несколько последовательно соединенных стабилитронов с более низким напряжением ...

Примечание : ... Пожалуй, самое главное и важное, что я вынес из знакомства со справочником разработки схем транзисторных каскадов, так это то, что - напряжение питания, указанное в примерах, это : 12 вольт ... 24 вольт ... 30 вольт ... И, даже - 40 вольт ... И, это - на транзисторной технике (!!!) ... В чем прикол ? - спросите, вы ... Где : 1.5, 3, 4.5, 6 и 9 вольт ??? ... Я думаю, самый правильный ответ - в том, что : чтобы иметь оперативную возможность оперировать параметрами согласования транзисторных каскадов (с вычислением всех формул), и при этом, полученные значения - не были : 0.1 , 0.01 или вообще близко к нулю (а также, чтобы более полно использовать все заложенные в транзисторы преимущества) - питание специально задирается / поднимается на более высокий уровень ...

Я не могу судить об этом с уверенностью ... Но, все-таки - 1969 год ... Еще - самый расцвет ламповой техники, когда напряжения в 120, 240 вольт или даже 25 киловольт анода кинескопа - не были, какими-то необычными, в глазах современной общественности ... Что, там - говорить, про какие-то : 25 - 40 вольт ... С другой стороны - действительно ... И - вычисления, с малым напряжением питания - стремятся близко к нулю, и нет возможности оперировать, ими, в широких пределах согласования ... И - транзисторы, с напряжением Uкэ = 40 вольт (и более) - видимо не особо стремились показать свою работоспособность в схемах с низким напряжением питания ... Может и сами, первые транзисторы, подобно лампам, были - более высоковольтными ... Как бы то - ни было : один из этих ответов, может быть, вполне - очевидным ...

Список всех страниц, раздел review-recommend : смотреть онлайн бесплатно, интересное - надо посмотреть ...